Empaquetadora

Las juntas se pueden producir troquelando la forma requerida a partir de una lámina de material plano y delgado, lo que da como resultado juntas de lámina . Las juntas de lámina son rápidas y económicas de producir, y se pueden fabricar con una variedad de materiales, entre ellos materiales fibrosos y grafito matizado (y en el pasado, amianto comprimido ). Estas juntas pueden cumplir con diversos requisitos químicos según la inercia del material utilizado. Las juntas de lámina sin amianto son duraderas, están hechas de múltiples materiales y son gruesas. Ejemplos de materiales son cauchos minerales, de carbono o sintéticos como EPDM, nitrilo, neopreno, caucho natural, SBR insertado, cada uno con propiedades únicas adecuadas para diferentes aplicaciones. ^{[ 3 ]} Las aplicaciones que utilizan juntas de lámina incluyen ácidos, productos químicos corrosivos, vapor o cáusticos suaves. La flexibilidad y la buena recuperación evitan la rotura durante la instalación de una junta de lámina. ^{[ 7 ]}

La idea detrás de los materiales sólidos es utilizar metales que no se pueden troquelar a partir de láminas, pero que aun así son económicos de producir. Estas juntas generalmente tienen un nivel de control de calidad mucho mayor que las juntas de lámina y suelen soportar temperaturas y presiones mucho más elevadas. La principal desventaja es que un metal sólido debe comprimirse considerablemente para que quede al ras con la cabeza de la brida y evitar fugas. La elección del material es más difícil; dado que se utilizan principalmente metales, existe el riesgo de contaminación del proceso y oxidación . Otra desventaja es que el metal utilizado debe ser más blando que la brida , para asegurar que esta no se deforme y, por lo tanto, impida el sellado con futuras juntas. Aun así, estas juntas han encontrado un nicho de mercado en la industria.

Las juntas de espiral, inventadas por Flexitallic en 1912 ^{[ 8 ],} constan de una mezcla de material metálico y de relleno ^{[ 9 ]} . Generalmente, la junta tiene un metal (normalmente acero al carbono o inoxidable ) enrollado hacia afuera en espiral circular (otras formas son posibles), con el material de relleno (generalmente grafito flexible) enrollado de la misma manera, pero comenzando desde el lado opuesto. Esto da como resultado capas alternas de relleno y metal. El material de relleno en estas juntas actúa como elemento de sellado, mientras que el metal proporciona soporte estructural.

Estas juntas han demostrado ser fiables en la mayoría de las aplicaciones, pero no permiten cargas de sellado más bajas, ya que el elemento metálico debe comprimirse para proporcionar un sellado eficaz.

La junta de estanqueidad con tensión constante consta de dos componentes: un anillo portador sólido de un material adecuado, como acero inoxidable , y dos elementos de sellado de algún material compresible instalados en dos canales opuestos, uno a cada lado del anillo portador. Los elementos de sellado suelen estar fabricados con un material (grafito expandido, politetrafluoroetileno expandido (PTFE), vermiculita , etc.) adecuado para el fluido del proceso y la aplicación.

Las juntas de tensión de asiento constante deben su nombre a que el perfil del anillo portador tiene en cuenta la rotación de la brida (deflexión bajo la precarga de los pernos). En todas las demás juntas convencionales, al apretar los sujetadores de la brida, esta se deforma radialmente bajo carga, lo que resulta en la mayor compresión y tensión de la junta en el borde exterior.

Dado que el anillo portador utilizado en las juntas de tensión de asiento constante tiene en cuenta esta deflexión al diseñarlo para un tamaño de brida, clase de presión y material determinados, el perfil del anillo portador se puede ajustar para que la tensión de asiento de la junta sea radialmente uniforme en toda el área de sellado. Además, debido a que los elementos de sellado están completamente confinados por las caras de la brida en canales opuestos del anillo portador, cualquier fuerza de compresión que actúe sobre la junta durante el servicio se transmite a través del anillo portador y evita una mayor compresión de los elementos de sellado, manteniendo así una tensión de asiento constante durante el servicio. Por lo tanto, la junta es inmune a los modos de falla comunes de las juntas, que incluyen la relajación por fluencia, la alta vibración del sistema o los ciclos térmicos del sistema.

El concepto fundamental que subyace a la mejora de la capacidad de sellado de las juntas de tensión de asiento constante es que (i) si las superficies de sellado de la brida son capaces de lograr un sellado, (ii) los elementos de sellado son compatibles con el fluido del proceso y la aplicación, y (iii) se logra la tensión de asiento de la junta suficiente en la instalación necesaria para producir un sellado, entonces la posibilidad de que la junta tenga fugas en servicio se reduce enormemente o se elimina por completo.

Las juntas de doble revestimiento son otra combinación de material de relleno y materiales metálicos. En esta aplicación, se fabrica un tubo con extremos en forma de "C" del metal, con una pieza adicional que encaja en el interior de la "C", lo que hace que el tubo sea más grueso en los puntos de unión. El relleno se bombea entre la carcasa y la pieza. Durante su uso, la junta comprimida tiene una mayor cantidad de metal en los dos extremos donde se produce el contacto (debido a la interacción entre la carcasa y la pieza), y estos dos puntos soportan la carga del sellado. Dado que solo se necesitan una carcasa y una pieza, estas juntas se pueden fabricar con casi cualquier material que se pueda convertir en una lámina y al que se le pueda insertar un relleno. ^{[ 10 ]}

Las juntas Kammprofile (a veces escritas como "Camprofile" debido a que su diseño se asemeja al perfil de un árbol de levas, un componente giratorio de los motores de combustión interna ^{[ 11 ]} ) se utilizan en muchos sellos antiguos, ya que ofrecen flexibilidad y un rendimiento fiable. Su funcionamiento se basa en un núcleo sólido ranurado con una capa de recubrimiento blanda. Esta disposición permite una compresión muy alta sin dañar la junta y un sellado extremadamente hermético. Si bien las juntas Kammprofile tienen un alto costo inicial para la mayoría de las aplicaciones, esto se compensa con su larga vida útil y mayor fiabilidad.

Las juntas Kammprofile permiten cargas de sellado bajas, ya que el sello se forma tan pronto como la cubierta blanda se comprime por completo. Gracias a que el núcleo metálico proporciona un soporte sólido, ofrecen un rango increíblemente amplio de tensión admisible.

Las juntas de espina de pescado son un reemplazo directo para las juntas de perfil Kamm y las juntas espirales. Se fabrican completamente mediante mecanizado CNC con materiales similares, pero su diseño elimina las deficiencias inherentes. Las juntas de espina de pescado no se desenrollan durante el almacenamiento ni en la planta. Sus bordes redondeados evitan daños en la brida. El tope adicional impide que las juntas de espina de pescado se compriman o aplasten en exceso, un problema frecuente en las técnicas de apriete en caliente durante la puesta en marcha de la planta. Las espinas de la junta conservan su ductilidad y se adaptan a los ciclos térmicos y a los picos de presión del sistema, lo que resulta en un sellado de brida duradero y fiable que supera significativamente a todas las demás juntas de este tipo.

Una junta de brida es un tipo de junta diseñada para encajar entre dos secciones de tubería que están abocinadas para proporcionar una mayor superficie de contacto.

Las juntas de brida vienen en una variedad de tamaños y se clasifican según su diámetro interior y su diámetro exterior.

Existen muchos estándares para las juntas de bridas de tuberías. Las juntas para bridas se pueden dividir en cuatro categorías principales:

1. juntas de lámina
2. Juntas de metal corrugado
3. juntas tóricas
4. Juntas de espiral

Las juntas de lámina son sencillas; se cortan a medida, con o sin orificios para pernos , en tamaños estándar con diversos espesores y materiales adecuados para el fluido y la presión de temperatura de la tubería.

Las juntas tóricas, también conocidas como RTJ, se utilizan principalmente en oleoductos y gasoductos submarinos y están diseñadas para funcionar bajo presiones extremadamente altas. Son anillos sólidos de metal con diferentes secciones transversales, como ovaladas, redondas, octogonales, etc. A veces vienen con un orificio en el centro para la presión.

Las juntas espirales también se utilizan en tuberías de alta presión y están fabricadas con anillos exteriores e interiores de acero inoxidable y un centro relleno de cinta de acero inoxidable enrollada en espiral junto con grafito y PTFE , formando una V. La presión interna actúa sobre las caras de la V, forzando a la junta a sellar contra las caras de la brida. La mayoría de las aplicaciones de juntas espirales utilizan dos espesores estándar: 1/8 de pulgada y 3/16 de pulgada. Para juntas de 1/8 de pulgada, se recomienda comprimirlas hasta un espesor de 0,100 pulgadas. Para juntas de 3/16 de pulgada, comprimir hasta un espesor de 0,13 pulgadas.

El término junta blanda se refiere a una junta cortada de un material flexible que se adapta fácilmente a las irregularidades de la superficie, incluso con una baja carga de apriete. Las juntas blandas se utilizan en aplicaciones como intercambiadores de calor , compresores, válvulas de tapa y bridas de tuberías.

El sello anular (sello RTJ) es un sello de alta integridad, alta temperatura y alta presión para aplicaciones en la industria petrolera, perforación de yacimientos petrolíferos, conexiones de recipientes a presión, tuberías, válvulas y más.

El movimiento del empaque anular (RTJ) se puede describir como un flujo irregular en la ranura de la brida de sellado deformada debido a la carga de compresión axial. El sello coloreado (sello RTJ) tiene una pequeña área de carga, lo que genera una gran presión superficial entre la superficie de sellado y la ranura; sus propiedades de mantenimiento son deficientes y no es apto para su reutilización.

La presión desigual puede deberse a diversos factores. En primer lugar, el factor humano: la aplicación asimétrica de la precarga de los pernos puede provocar una presión desigual. Teóricamente, al presionar las bridas, las superficies de sellado deberían ser paralelas; sin embargo, en la práctica, el eje central de una tubería no puede ser concéntrico, y el apriete de los pernos en la brida crea una discontinuidad. Con conexiones asimétricas, las superficies de sellado se deforman en mayor o menor medida, reduciendo la presión y la carga de trabajo, lo que aumenta la probabilidad de fugas. En tercer lugar, la densidad de la disposición de los pernos influye notablemente en la distribución de la presión: cuanto más juntos estén los pernos, más uniforme será la presión.

Apriete los pernos de la brida. Debido a vibraciones, cambios de temperatura y otros factores como la relajación de la tensión de la junta espiral, la tensión de los pernos disminuirá gradualmente, lo que provocará una pérdida de par y una fuga. En general, los pernos más largos y de menor diámetro son mejores para prevenir la pérdida de par. Un perno largo y delgado es una forma eficaz de prevenir la pérdida de par. Calentar el perno durante un tiempo determinado para estirarlo y luego mantener un par determinado es muy eficaz para prevenir la pérdida de par. Cuando la junta es más delgada y pequeña, habrá una mayor pérdida de par. Además, evite vibraciones fuertes de la máquina y de la propia tubería, y aíslelas de las vibraciones de los equipos adyacentes. Los impactos en la superficie de sellado no son insignificantes. No golpear los pernos apretados puede prevenir la pérdida de par.

Es importante lograr un acabado de sellado adecuado, de lo contrario se producirán fugas. Una superficie demasiado lisa puede permitir que el material de la junta se salga bajo presión. Una superficie que no esté mecanizada de forma plana puede crear vías de fuga. Como regla general, se recomienda una superficie mecanizada con una rugosidad de 32 RMS. Esto garantiza que la superficie sea plana, pero con el acabado superficial suficiente para que la junta se adhiera correctamente bajo compresión.

Con las juntas revestidas con núcleo metálico, ambas caras del núcleo están cubiertas con un sellador flexible y maleable. Existen juntas metálicas reforzadas para presiones de hasta 300. Un núcleo metálico robusto evita fugas de presión, mientras que un núcleo blando garantiza un sellado excepcional.